手术室中的声音管理的制作方法

本发明涉及用于手术室中的声音管理的设备、用于手术室中的声音管理的系统以及用于手术室中的声音管理的方法。

背景技术：

1、在医学流程期间(例如，在检查、介入或手术期间)，不同的个体(包括例如护士、外科医生和技术人员)执行多个任务并且使用各种设备。这种复杂的声学状况使得手术室中的噪声水平相当高。该噪声包括背景声音(例如，仪器上的强制通风或风扇)、警报(例如，患者监测心率)、对话(例如，工作人员之间的对话、共享报告信息的对话)、工具(例如，外科手术工具撞击金属盘)以及外科手术声音(例如，抽吸)。关键的技术问题是，虽然手术室工作人员能够尝试减小噪声，但是大部分噪声是无法完全静音的(例如，背景噪声、对话等)。因此，手术室中的不同个体都暴露在噪声中，并且不得不在心理上从不重要的信息中过滤出重要的信息。可以使用噪声消除头戴式受话器以减小声音暴露。us 2012/0215519 a1提供了有源噪声消除，该有源噪声消除包括对多通道信号进行空间选择性处理操作。wo 2016/131064 a1提供了一种助听器，这种助听器包括通过确定用户的头部位置和/或注视来增强感兴趣音频区。然而，已经表明，由于在医学流程期间的工作人员和仪器的复杂性增大，总体噪声进一步增大。

2、根据其摘要，us10595149 b1涉及用于根据预期位置来执行定向波束形成的计算机实施的方法，该方法可以包括访问指示环境中的声源的环境数据。该设备可以包括被配置为生成可转向的音频波束的各种音频硬件部件。该方法还可以包括：基于所访问的环境数据来识别环境中的声源的位置，然后使设备的音频波束转向到所识别的环境中的声源的位置。

3、根据其摘要，us 2014/0006026 a1涉及用于生成一个或多个增强的音频信号的系统，使得可以基于上下文信息来动态地调整与从环境中的一个或多个声源接收的声音相对应的一个或多个声级。一个或多个增强的音频信号可以由终端用户在环境中佩戴的头戴式显示设备(hmd)生成，并且被输出到与hmd相关联的耳机，使得终端用户可以实时听到一个或多个增强的音频信号。在某些情况下，一个或多个声源中的每个声源可以对应于优先级。可以根据hmd的终端用户是专注于特定声源还是已经指定了与特定声源相对应的预定重要级别来动态地分配优先级。

4、根据其摘要，us 2017/0221500 a1涉及一种用于实时音频处理的装置和方法，该装置和方法使用注视检测传感器来检测用户注视方向，并且输出与检测到的用户注视方向相对应的注视信号。数字信号处理单元响应于与在该装置处接收到的多个声音相对应的多个信号以及所确定的注视方向，以使用该注视信号从多个信号中识别感兴趣信号。对感兴趣信号进行处理以输出给用户。在实施例中，麦克风阵列提供多个信号。成像传感器可以与麦克风阵列或注视检测传感器一起工作以识别感兴趣信号。

技术实现思路

1、因此，可能进一步需要改善在手术室中的医学流程期间针对工作人员的噪声状况。

2、本发明的目的通过独立权利要求的主题来解决；在从属权利要求中包含了进一步的实施例。应当注意，本发明的下述方面也适用于手术室中的声音管理设备、手术室中的声音管理系统以及手术室中的声音管理方法。

3、根据本发明，提供了一种用于手术室中的声音管理的设备。所述设备包括输入部、处理器和声音生成输出部。所述输入部被配置为提供来自被定位在所述手术室中的多个源的音频数据。所述输入部还被配置为提供所述手术室内的所述多个源的环境背景信息。所述输入部还被配置为针对至少一个用户提供针对所述手术室内的所述源的优先级加权。所述处理器被配置为基于所述环境背景信息来识别所述音频数据的部分并将所述音频数据的所述部分分配给所述多个源。所述处理器还被配置为基于针对所述至少一个用户的所述优先级加权来修改所述音频数据中的至少一些音频数据，以生成用于声音生成的用户分配的经修改的音频数据。所述声音生成器输出部被配置为将所述用户分配的经修改的音频数据提供给所述至少一个用户，以用于提供经调整的用户特异性声音输入。

4、结果，该系统能够是无声的，并且用户不仅能够听到警报和蜂鸣声，而且还能够仅经由例如头戴式受话器或耳机听到由于人工生成的声场而产生的其他类型的反馈。

5、收集音频数据并将其提供给中央处理器，将经修改的数据或信号从中央处理器选择性地和独立地提供给用户。

6、这些源可以是能够实际生成声音的声源。这些源也可以是信号源，但是信号源本身不能生成声音。这些源也可以是信号和声音的源，但是信号和声音的源本身通常不生成声音，但是在某些场合下(例如，在紧急情况下)可以生成声音。

7、在示例中，音频数据部分地由信号生成设备来提供，并且部分地由多个麦克风来提供。

8、结果，例如手术室中的声级将会提高。

9、这以叠加有经修改的声音部分的房间中的声学场景的形式将增强现实体验提供给用户，从而改善了用户的噪声状况。

10、结果，提供了用于声音管理的智能方式，其能够受益于额外的上下文信息。

11、根据示例，所述手术室内的所述源的所述环境背景信息包括包含以下各项的组中的至少一项：所述手术室中的所述声源的空间信息；所述手术室中的声源的视觉外观；所述手术室中的声源的类型；来自所述手术室中的所述声源的所述声音的内容；所述手术室中的能够充当所述手术室中的声源的人员的标识；以及来自所述手术室中的声源的可能的信号和预期信号或能预期的信号。

12、根据本发明，还提供了一种用于手术室中的声音管理的系统。所述系统包括多个声音数据输入部，所述多个声音数据输入部被配置为接收来自所述手术室内的源的音频数据并提供所述音频数据。所述系统还包括根据前述示例之一的用于手术室中的声音管理的设备。所述系统还包括至少一个声音生成设备，所述至少一个声音生成设备被分配给确定的用户。所述多个声音数据输入部将所述音频数据提供给用于声音管理的所述设备的所述输入部。所述声音生成器输出部将所述经修改的音频数据提供给所述至少一个声音生成设备，以提供经调整的用户声音输入。

13、根据示例，所述环境背景信息包括所述房间的至少部分网格。所述网格包括所述手术室内的可识别目标。

14、根据示例，提供了至少一个空间传感器布置装置，所述空间传感器布置装置被配置为提供所述手术室中的用户周围环境的空间数据。所述空间数据适合于生成所述房间的所述至少部分网格。

15、根据一种选择，所述至少一个空间传感器布置装置包括包含以下各项的组中的至少一项：深度感测相机、光学相机、位置检测器、所述房间中的其他团队成员的标识、对所述房间内的所述用户的位置确定设备以及标识特定位置或目标的标记，其中，所述标记被提供为包含光学标记、几何标记和空间锚的组中的至少一项。

16、根据示例，将至少一个头戴式设备提供给所述用户。所述头戴式设备包括所述声音生成设备。

17、根据示例，提供眼睛跟踪器以确定所述用户的注视。将所述用户的注视提供为输入以确定优选声源。

18、根据本发明，还提供了一种用于手术室中的声音管理的方法。所述方法包括以下步骤：

19、提供来自被定位在所述手术室中的多个源的音频数据；

20、提供所述手术室内的所述多个源的环境背景信息；

21、针对至少一个用户提供针对所述手术室内的所述源的优先级加权；

22、基于所述环境背景信息来识别所述音频数据的部分并将所述音频数据的所述部分分配给所述多个源；

23、基于针对所述至少一个用户的所述优先级加权来修改所述音频数据中的至少一些音频数据，以生成用于声音生成的用户分配的经修改的音频数据；并且

24、将所述用户分配的经修改的音频数据提供给所述至少一个用户，以用于提供经调整的用户特异性声音输入。

25、根据一个方面，本发明提供了对环境背景的应用来确定针对收听者的智能声音混合。在示例中，经由可佩戴的增强现实头戴式耳机来提供声音，并且基于环境背景来调制声音。一个应用示例是介入引导治疗中的增强现实。能够在用于其他临床目的的增强现实应用(如医学检查和医疗手术)中找到更多示例。能够在非医学应用(例如，仪器安装和维修以及制造)中找到其他示例。

26、根据一个方面，提供了一种用于手术室中的声音管理的设备，所述设备包括输入部、处理器和声音生成输出部。除了来自被定位在所述手术室中的接收所述手术室的音频输入的至少一个麦克风的音频数据以外，还针对至少一个用户提供针对所述手术室内的声源的环境背景信息以及针对所述手术室内的所述声源的优先级加权。基于所述环境背景信息来识别所述音频数据的声音部分并将所述声音部分分配给所述声源。基于针对所述至少一个用户的所述优先级加权来修改所述声音部分中的至少一些声音部分。将所述经修改的声音部分提供给所述用户以用于声音生成。

27、根据一个方面，提供了手术室中的声音管理。它提出提供声音数据的中央集合并且根据不同方案来修改信号，以便以目标方式将经调整的声音特征分布提供给一个或多个用户。因此，以更集中的方式处理将房间内的声音场景处理为网格状结构。通过生成用户分配的经修改的音频数据，能够在无声或至少相当低的声级模式下提供信号，因为能够修改用户分配的数据，使得向相应用户提供提高的或甚至进一步降低的声音。例如，这有助于降低导管室中的声级。

28、参考下文描述的实施例，本发明的这些方面和其他方面将变得明显并且得到阐明。